BGA焊接机的操作及维护
BGA焊接机是焊接BGA元件的专用仪器，它能够拾取元器件，并能精确地将BGA元件定位、焊接。
在操作该仪器一定要做到思路清晰，调整定位要做到细心细致，要严格按照步骤操作。
一、焊接BGA元件前的工作
将要更换BGA元件的机板上相应元件拆卸下来，大的BGA元件（如CPU）应在焊机上拆卸，小的可加适量助焊剂用热风枪吹卸下来。
将取下元件的焊盘锡点加锡焊平，焊盘上焊点均应平整，不能有凸起的焊锡点，并用清洗剂将焊盘清洗干净。
二、焊接机的操作方法及使用顺序：(操作时必须佩戴防静电工具)
①选用与待焊接或待拆卸BGA元件相匹配的热风焊口（指上热风焊口，一般下热风焊口固定不经常更换。）.。
②将待拆卸元件的机板放到焊接固定支架上，并调节支架两边螺丝，使它的高度不会太高。
③将支架移到焊接口并使元件对准风口，使REFLOW “Z”开关置于DOWN 。
④将VACUUM PROBE开关置于“开”状态，并将胶塞管按下，使之吸住元件。
⑤打开REFLOW CONTINUOUS开关并观察温度的变化，当温度达到1300C时，打开PREHEAT开关。
⑥当加热到元件可被吸管吸脱时，应迅速按顺序作以下操作：将REFLOW“Z”开关置于UP→移动焊接支架→关闭VACUUM PROBE开关将拆卸下来的元件放好→将REFLOW CONTZNUWS， PREMENT开关均关闭。
三、焊接BGA元件
吸取元件： 将待焊接元件的机板放到固定支架上。将元件放到元件槽,须注意焊接方向，将元件吸口开关置于PLACEMENT，同时将元件槽移动到对应位置，并调节元件槽上的螺丝，使之处于一定的高度，吸口下来后，若吸口与元件间距离太大，可调节元件槽上螺丝，使吸口与元件距离适当，但吸口绝对不能碰到元件以免对元件造成破坏。使VACUUM PICK UP开关在开状态，元件就被吸口吸住，按动吸口开关到“ALIGNMENT”状态，并迅速将元件槽移到一边，此时显示器上将显示出吸住元件的管脚排列。
对位调整： 将固定支架移到显示器摄像头下，可看到不动的焊点为元件引脚，移动的为板子上的焊盘，将元件与焊盘进行粗略对位后，可将“TABLE LOCK”开关置于“ON”，固定支架将被固定在焊接机台上不能移动，若元件与焊盘位置仍未完全对准，可使用支架上和机台上的三个旋钮进行X、Y、Z三个方向上的微调对位。对位以后，将元件吸口开关置于PLACEMENT状态，调整支架上螺丝使焊盘与元件刚好接触，机板上焊盘绝不能过高，以免元件及焊盘被压坏，如有必要可重新对位，并在焊盘上涂上助焊剂后。顺序进行以下操作：吸口开关置于“PLACMENT”→VACUCM开口切换到“OFF”状态→吸口开关置于“ALIGN MENT”状态→TABLE LOCK置于“OFF”状态，此时支架又可移动。
加热： 将焊接支架移动到焊接口下，（小心注意移动过程中不能碰到机台上的其它部件，以免使元件受到振动偏位。）焊接风口与待焊元件位置选取适当后，将“REFLOW Z”开关置于DOWN状态，并使TABLE LOCK置于“ON”，将REFLOW CONTINUOUS开关打开，并观察温度上升到130oC时，将PREMENT开关打开，随后继续留意上焊风口温度上升到最大设定值245oC时，按动DIGITAL开关两下，进入245oC温度维持倒计时，一般大的BGA元件（CPU）维持35S左右，其它小BGA元件（9980的Z1、Z5）维持25S左右。
降温： 倒计时到0S时，关闭REFLOW CONTINUOUS，之后留意上热风口温度降至130oC时，关闭PREMENT，继续留意上热风口温度降至90oC以下时，可进行以下操作：TABLELOCK “OFF”=REFLOW“Z” UP=移动焊接支架取下机板。至此焊接完成。
四、BGA重整锡球
在处理球栅阵列(BGA, ball grid array)时，两个最常见的问题是，“我可以重新使用BGA元件吗？”“我怎样重整元件的锡球？”虽然这些明显是个关注，但现在很少有公司去重整锡球(reballing)。在开始之前，应该考虑以下事情。
1、元件的可用性 元件供应商应该回答这个问题，因为他们知道其元件可忍受多少次加热周期。假设装配在一块双面SMT的印刷电路板(PCB)上的BGA经过取下、重整锡球和重新贴装；很可能在这个工艺过程中，除了元件制造过程中任何锡球的回流之外，它要经受六次回流周期：
回流装配 - 顶面。
回流装配 - 底面。
元件取下。
从元件去掉过多的焊锡。
回流新的锡球。
元件重新贴装。
2、另一个考虑是，重整锡球过程中，处理元件以及潜在的静电放电(ESD)危害的次数。 在许多情况中，重整锡球过程由于增加劳动时间是没有商业效益的。在元件价值非常高的情况下，或者由于元件的来源有限，可能需要进行锡球重整(reball)。
3、重整锡球的方法 有两个基本方法最常于重整BGA的锡球：预成形(preform)和重整锡球的固定夹具(reballing fixture)。微型模板(micro-stencil)可用于对元件上助焊剂和上锡膏。
4、方法一 预成形(preform)。重整锡球的一个方法涉及使用焊锡预成形(通常配合元件的锡球阵列或者保持在纸张上或者结合在一起)。这些可从某些焊锡制造商那里获得。如果是共晶锡球，这些预成形需要在一个受控的环境(回流炉或头)使用助焊剂焊接于元件。高温、非熔化焊锡球需要使用丝印或滴注锡膏的方法来附着于元件。 使用BGA预成形附着锡球阵列的典型工艺步骤是： 清除焊锡残留。元件上的焊盘需要为重新安装锡球作准备。残留焊锡可用焊锡吸锡带(solder braid)清除，和装备有片状烙铁嘴的直接电力烙铁一起使用。用热的烙铁嘴在焊盘上一行一行地清除。操作员必须小心地保持吸锡带在烙铁嘴与板之间。旧的焊锡可以迅速去掉，而没有直接烙铁与基板接触的焊盘损伤的危险。随后，元件上的助焊剂残留应该用认可的溶剂清除，让焊盘区域清洁。 也有非接触式的焊锡清除方法，使用热空气或氮气来回流焊锡，同时使用真空管来将焊盘区域熔化的焊锡“吸走”。这个方法也可以是自动的形式或手工工具。虽然它较少接触焊盘，但可能更化时间，并且要求返工台上通常没有的专门设备。因此，这个方法可能成本效益低，使用不广泛。 上助焊剂。在放置之前，应该对焊盘区域使用滴涂(dispensing)、印刷(printing)或者更常用的刷涂(brush)方法来上适当的助焊剂。 预成形的放置。新的预成形的放置通常是手工操作，定位是通过边对齐或者一个夹具来将元件焊盘对准预成形。 回流。在上助焊剂和放置预成形之后，下一步就是回流焊接元件。回流应该是多区控制的，以符合使用的锡膏助焊剂的温度曲线。当回流周期完成后，新的锡球阵列应该已经成功安装。这时，载体(carrier)材料需要去掉，这可通过各种方法来完成。让载体浸泡在某种消除电离子的水中，用镊子撕掉，或用冲洗、批量清洁系统去掉。 然后，元件需要清除助焊剂残留，这可用几乎任何标准的水洗方法来完成。如果纸是用批量清洁或喷雾冲刷去掉的，那么本步骤就没有必要。如果使用免洗助焊剂凝胶，那么热的时候纸很容易撕掉。这样就不需要把纸浸泡掉，由于也不会需要预干燥，所以带来很大的效益。只有从上到下的完全对流回流才会工作顺利。如果顶部加热单独使用，那么试样将弓起，把锡球附着到元件边上。中心的锡球会正确焊接。 也应该注意，有些元件可能对潮湿敏感，因此在重新贴装到PCB之前要求预烘干。
4、方法二 重整锡球的夹具。这个方法通常涉及元件专门的模板和工具，允许锡膏或助焊剂印刷，并且在回流之前释放将要放入正确位置的锡球 - 还是在控制的环境中。锡膏供应商那里有不同尺寸的锡球及化学成分。 插图显示了用于印刷锡膏和非熔化、高温锡球的工艺过程。这些是用于陶瓷BGA (CBGA) 元件，通常为90/10的成分。 模板印刷。图一显示锡膏正印到元件上。元件固定在夹具内，锡膏通过化学蚀刻的模板手工印刷。 放锡球。在第二个阶段(图二)，已经取下锡膏印刷模板，换上可以决定每个锡球位置的较大模板。然后将松散的锡球倒在模板上，落入所希望的每个印刷焊盘的位置上。当所有开口都已充满后，将多余的锡球扫除。 回流。在所有锡球都放好后，元件已经准备好回流。图三所示的方法完全拿走了模板，使用从上面的强制对流来回流锡膏，焊接非熔化的锡球。 一些方法提倡在回流过程中留下锡球定位模板；由于锡球本来就会自己对中，所以这样作用很小或者没有作用。该模板也可能起隔热板的作用，会增加所要求的回流温度。 重整锡球之后的元件从夹具上取下，准备象正常的元件一样安装到PCB上。
本文关键字：焊接机 维修保养，机械设备 - 维修保养
